大跨径连续桥梁施工技术

文 / 夏小明

一、 大跨径连续桥梁施工技术内容

大跨径连续桥建造流程中,包含的内容很多。根据当前中国大跨径连续桥梁施工的实际状况,工程大致有基础施工、上部构件施工、混凝土浇筑等三个部分。其中,基础施工又可包括深水承平台施工、大型低尘砂井施工和地下连续墙浇筑三个方面的内容。

（一）基础施工

1.深水承台施工

桥梁施工过程和水流有着很大的联系,在大跨径连续桥施工过程中,深水承台施工受水流和水压共同作用的影响特别大。以钢吊箱施工为例,由于该施工方法在实际使用过程中,针对大钢吊箱使用的是整体吊装工作法,对斗门作业则在水下实施,建成以后再开展整体安装施工,因此这种施工方法的使用中,有很大的准确度。在开展深水承台浇筑之前,首先需要做好一定的工作,包含了施工技术预备、试验预备、现场预备、原材料预备、机械预备以及检测工作等。

2.大型沉井施工

大跨径连续大桥施工时,沉井施工也是其十分关键的工作内容。在一般情况下,沉井的主体结构主要有刃脚、沉降井壁、内隔墙、横梁、凹槽、底板等。而针对于大跨径连续大桥来说,由于沉井的规格相当大,所以在开始建造前,就必须做好具体的工程设计。必须注意的是,在大型沉井建造时,必须要严格按照以下相应的过程和工艺:基本处理→钢壳沉井加工→接高以及沉井→清基封顶等。

3.地下连续墙施工

地下水连续性墙的基本建筑施工方法,在地基上使用各种挖沟机具,顺着挖掘工程的周围轴平行布置,在泥浆护墙环境下,开拓出一段狭长的深沟,经过清槽后,先在线槽吊放钢笼,接着再用导管法浇注水下混凝土成为一个个单元槽段,就这样逐段展开,在地底构成了一段连续性的钢筋混凝土墙,具备截水、放渗、承重、挡水等功用。在大跨桥上建筑施工,地下水连续性墙的基本建筑施工方法是技术基石,对后期建筑施工有着决定性的意义。以古罗马村特大桥的建设过程为例,其长度约为1408m,为中国大跨径连续桥建设的重要组成部分,在古罗马村特大桥建设时,地下连续墙的浇筑意义尤其重要,对于塘清枢纽互通、清溪北桥等功能效果的实现,具有关键性意义。

（二）上部结构施工

大跨径连续桥梁上部构件的浇筑混凝土施工技术要点为梁段混凝土施工。在梁段混凝土浇筑流程中,可从各种混凝土施工方式中选用,如悬臂砌筑技术、水泥法等。与此同时,还可选择以水泥箱梁或结合支架等方式完成整体混凝土施工。为尽量地降低裂缝形成,在大PK截面箱梁建筑施工时,应该尽量选择分块混凝土法完成。但对整体式箱梁混凝土建造,则必须考虑整个混凝土建造的方案。

（三）混凝土施工

基础底板为超大容积混凝土构件,利用微扩张混凝土结构所形成的预压应力补偿了大容积混凝土内部温度应力与压缩应力所形成的拉应力,从而有效地抑制了混凝土裂纹的形成。而地基内衬则为超大环状构件。将内衬分为六段间距予以浇筑,在内衬的上方约50cm区域内应用了自密实微膨胀混凝土技术,以提高上、下部的连接工程。由于地基浇筑中混凝土在垂直方向输送较大,因此利用了大落差混凝土输送防水泥离析装置,改善了混凝土在自然下降过程中易形成混凝土离析现象的特点。对混凝土的浇筑来说,其施工产品质量十分重要,因为一旦浇筑产品质量控制不良,则会对整体桥梁的浇筑质量产生较大的影响。所以,在实施浇筑时,需要对产品质量加以管理。需要在混凝土材质、浇筑机械、工作人员和施工现场环境保护等方面加以控制,从而提高混凝土浇筑的产品质量。并且后期还需要做好相应的保养工作,避免混凝土裂缝的状况发生。

二、 大跨径连续桥梁施工技术要点

（一）模板及支架

大跨径连续桥梁一般出现在地势复杂的地形环境中，这种地形的结构复杂差异性很大，在这些地方使用支护技术的时候要求比较高，所以导致大跨径连续桥梁施工技术在支护基础的建设中需要较高的技术。桥梁施工的地方一般地质结构不稳定，在建设支护结构的时候会有较大的困难。大跨径连续桥梁因为需要跨越河流、峡谷，所以可能会用到较多的支架，对支架的大小和精准度也需要较高的要求，所以这就成了桥梁建设中的难点。在模板的对接上必须保持严谨，保证对接的缝隙严实，保证对接的时候不会形变。只有在模板不变形的情况下才能更好地保证整体桥梁的质量和安全性。

（二）深水承台

深水承台要着重考虑水压水流的影响，现今的承台基础施工方式,大多为钢套箱和钢吊柜等。因为承平台基础基本是预埋在水中的,而在建造和以后的服役过程中,由于承台基础长期遭受海洋、河流和地下水的压力的冲刷,所以对承台基底的尺度的选取非常关键,因为尺度过小就无法抵挡孔隙水压的影响,而承台过小大将给施工人员造成了很大的麻烦。

（三）地下连续墙

在大跨径连续桥梁施工过程中，地下连续墙是最基本且关键的一个部分，主要是通过接头工程、钢筋笼施工及钻孔成槽等等来实现它的作业。地下连续墙工程开始前，应具备水文、地质、区域内障碍物和有关试验等资料，必要时应补充地质勘察，并应制定专门的开工计划。在堤防水利、防洪设施及其他既有构筑物附近进行地下连续墙工程施工时，应该评估在其过程中可能会产生的不良影响，必要时应运用合适的办法来保护其附近建筑不受影响。地下连续墙的槽孔施工，应根据水文、地质情况和施工条件选择能满足成槽要求的工具与设备，必要时可采用多种设备组合施工。地下连续墙可以成功减少桥梁施工中产生的噪音、震动，还能够使桥梁拥有非常高的刚性。

（四）大型沉井

在深井施工时则需要注意井的定位、数据的精准和施工时候的安全，沉井建造流程中,最重要的特点便是尺寸大,定位精度高。其主要采取的方法主为钢筋直径和混凝土高度的组合,其中包括了基层处理、钢壳沉井加工、后续的沉降处理和接高,以及清基封顶等环节为大型沉井施工的主体部分。为比较精确地判断台床的标高与时机,在沉井的建设过程中往往使用助沉方式实现定位和引导。而最后的装配和施工,也是大型沉井的关键工作过程。

（五）钢索塔

一般情况下, 索塔施工主要是指钢索塔的施工，在施工时要确保塔的承载力足够大，并且使用的材料都是事先加工好之后再到施工现场使用，钢缆塔等基础结构都是在开工之前先在厂房中提前制作好,接着再将预先制作成形的钢缆塔在施工现场完成整体吊挂与分节连接的高等施工流程。吊塔的安装是其中最关键的一部分，在开始之前，要考虑到施工的实际情况，确保其能够满足载重能力，在一切达到既定的要求后方才能够进行钢索塔的安装施工。

三、大跨径连续桥施工技术及其在桥梁施工中的应用

（一）大跨径桥连续施工技术在斜拉索中的运用

斜拉桥作为一种拉索体系桥梁，比梁氏桥的跨度能力更优秀，是大跨度桥梁的主要桥型之一。在建造斜拉索桥时,主桥、索塔、长拉索、混凝土主桥、相拢梁段和大跨径主桥等是施工的重要部分。在施工中,应该针对索塔的材质、构造特点选用最适宜的施工机械设备和施工方式。当拉索较长时,由于风力和振动会对长拉索的工作稳定性产生巨大的干扰,所以一般采取固定一端的方式进行对长拉索的振动校验,以提高长拉索的工作稳定性。为避免开裂现象的产生,合龙梁段的工作人员还必须采用避免建筑荷载超稳定变化的有关措施。

（二）大跨径桥梁连续施工技术在悬索桥中的应用

悬索桥是一种组合体系桥，由桥塔、索鞍、主缆索、吊索、索夹、加劲梁和锚锭等组成，主缆索是悬索桥的主要承重结构。大跨径桥面的连续浇筑技术,在实际运用于悬索桥桥梁浇筑施工中时,应着重关注锚道面的架设、索力调节、吊挂和锚锭的大体积混凝土浇筑等问题。为提高浇筑的顺利进行,在修正相拢段宽度时与节段间还应该留出空隙；在锚锭式大体积混凝土浇筑过程中必须重视对环境温度的调控,在环境温度过高时,可以通过冷却水或者其他可以减少高温的添加剂的添加,来减少混凝土内因高温而形成的应力导致裂缝现象的产生。

（三）大跨径桥梁连续施工技术在拱桥中的应用

在中华民族悠久的大桥建造历史上,拱桥其线条流畅，浑圆饱满，优美而传神，且经久耐用，赵州桥无疑是最杰出的大桥建造代表作,永远在中华民族的大桥建造体系中有着很高的重要战略影响力。根据力学知识分析可知，拱桥结构在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向应力，而且还产生水平推力。。拱桥在我国大跨径桥之中,始终处在领先的地位。拱桥的施工方法主要有支架施工法、无支架缆索吊装法、悬臂施工法、转体施工法、劲性骨架施工法等。

结语

综上所述,大跨径连续桥建筑施工技术不仅在新建的钢筋混凝土-混凝土结构大桥建设上获得了普遍的运用,甚至是年代较久远的拱桥的建造中也可以使用大跨径连续桥的建筑施工技术,因而也可以认为大跨径连续桥建筑施工技术在当今的桥梁建筑设计中具有非常高的领先地位。在中国的各种桥梁施工中都有广泛应用,相信由于科技的发展,大跨度连续桥段工程设计制造科技必将创新和完善,建筑品质也必将不断提升,为中国的城市现代化建设做出了更大的贡献。